JPH07237263A - 凹引き真空成形法における表皮材セッティング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 凹引き真空成形法における表皮材の伸びを少
なくし、更に表皮材を加熱，軟化させる操作負担を軽減
する凹引き真空成形法における表皮材セッティング方法
を提供する。 【構成】 所定の大きさにカットした合成樹脂シート等
の表皮材４を加熱し軟化させて成形型１内に凹引き真空
吸引することによりこの表皮材４を所望の立体形状に成
形する凹引き真空成形法において、枠状の取付治具３に
適宜間隔でダボピン３１を突設すると共に、表皮材４の
周縁部４１に止め孔４２とこの止め孔４２から外方に延
びた切れ目４３を形成し、止め孔４２をダボピン３１に
嵌合させて取付治具３に表皮材４をセッティングした
後、表皮材４を切れ目４３に沿い滑らせるようにして成
形型１内に吸引する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂シート等の表
皮材を成形型内に凹引き真空吸引する真空成形法で、表
皮材を所望の立体形状に成形するにあたって、成形型上
に配される表皮材のセッティング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のインストルメントパネル，ドア
トリム，ピラー等の表皮の成形方法の一つに公知技術た
る凹引き真空成形法がある。斯る凹引き真空成形法を図
１３〜図１５を使って簡単に説明する。図中、符号１は
上面が開口した凹状の成形面２を有する成形型で、成形
面２には、多数の通気孔２０が形成されている。そし
て、成形型１の背面には真空ポンプ（図示せず。）へ繋
がる吸気孔１１を設ける。符号４は一定の大きさにカッ
トされた塩化ビニル樹脂シート等の表皮材、符号８は表
皮材４の外周部を挟んで固着する枠状のクランプ治具を
示す。この凹引き真空成形法は、図１３に示すように表
皮材４をヒータ６により加熱し軟化させた後、表皮材４
を成形型１上にセットする（図１４）。そして、この状
態で、吸気孔１１から空気を排出させ、図１５に示すご
とく成形型１内にバキュームをかけることによって表皮
材４を所望の立体形状に成形する製法を採っている。

【０００３】ここで、表皮材４には、通常、塩化ビニル
樹脂シートや発泡塩化ビニル樹脂等をラミネートしたも
の等が使われる。表皮材４としては、表面に皮革等を模
した凹凸模様を予め形成したものを用いる場合と、凹凸
模様なしのものを用いる場合とがある。凹凸模様なしの
表皮材が使われる場合は、表皮材４の表面へ擬革，布目
模様等の表面状態を与えるべく、成形面２にシボ加工が
施された電鋳型等を使用し、表皮材４の表面に転写でき
るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の凹引
き真空成形法においては、表皮材４の端部がクランプ治
具８に固定されているため、表皮材４が成形型１内に真
空吸引されるとき、表皮材４の伸展量が大きくなって薄
くなる傾向があった。とりわけ、成形型１の立ち面部の
部分，深絞り成形型の場合における急勾配の部分等の表
皮材４が伸ばされ、薄肉化した。その結果、次行程（例
えば、発泡成形行程）で破れたり、皺発生したりする不
良が起き易くなっていた。更に、レザー調等の凹凸模様
が予め形成された表皮材４を用いた場合には、こうした
伸びによってその凹凸模様が消え、商品価値を失なわせ
るような不具合も引き起こしていた。上記解決策とし
て、図１６ごとくのアシストプラグ７により表皮材４を
押さえた後、真空吸引することで、表皮材４の伸びを均
一にする方法が提案されてはいる。しかし、設備コスト
が高くなり、また生産タクトが上がるなどの問題を残し
ていた。

【０００５】一方、上記ヒータ６で表皮材４を加熱，軟
化する過程で、外気温等も影響して加熱温度が高い（又
は加熱時間が長い）と、クランプ治具８で挟着した表皮
材４が軟らかくなって破れ、表皮材４が外れたり真空成
形中に凹状の成形型１内に落ちたりしていた。これを避
けるべく、加熱温度を低くする（又は加熱時間を短くす
る）と、今度は真空成形中に表皮材１が割れたり裂けた
りして、製品欠陥を増やすことになった。このように、
従来の真空成形法では、ヒータ６の温度制御範囲が狭く
苦慮していた。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するもので、表
皮材の取付治具へのセッテイング部分に改良を加えるこ
とによってアシストプラグ等を用いずとも、凹引き真空
成形時における表皮材の伸びを少なくし、更に表皮材を
加熱，軟化させる操作負担を軽減する凹引き真空成形法
における表皮材セッティング方法を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本第一発明の凹引き真空
成形法における表皮材セッティング方法は、所定の大き
さにカットした合成樹脂シート等の表皮材を加熱し軟化
させて成形型内に凹引き真空吸引することによりこの表
皮材を所望の立体形状に成形する凹引き真空成形法にお
いて、枠状の取付治具に適宜間隔でダボを突設すると共
に、表皮材の周縁部に止め孔とこの止め孔から外方に延
びた切れ目を形成し、止め孔をダボに嵌合させて取付治
具に表皮材をセッティングした後、表皮材を切れ目に沿
い滑らせるようにして成形型内に吸引することを特徴と
する。ここで、「合成樹脂シート等の表皮材」とは、合
成樹脂シートの他、合成樹脂フィルム，発泡プラスチッ
クシート，発泡プラスチックフィルム，ラミネートシー
ト等からなる表皮材をいう。本第二発明の凹引き真空成
形法における表皮材セッティング方法は、本第一発明に
おいて、取付治具に表皮材をセッティングし、この表皮
材の周縁部を保冷（又は冷却）しつつ周縁部以外の表皮
材部分を加熱し軟化させた後、表皮材を成形型内に吸引
するようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本第一発明の凹引き真空成形法における表皮材
セッティング方法のごとく、ダボに嵌合する表皮材の止
め孔に外方へ延びる切れ目を形成すると、表皮材を取付
治具に対してルーズに取付けられるようになる。この取
付け構造によって、真空吸引時に、所要の表皮材を成形
型内に滑り込ませることが可能になる。表皮材の滑り込
みによって、表皮材が過度に伸展することなく成形品の
皮厚が保たれると共に、凹凸模様の消える虞れもなくな
る。また、本第二発明のごとく表皮材４の周縁部を保冷
（又は冷却）しつつ周縁部以外の表皮材部分を加熱し軟
化させると、真空成形される箇所だけが軟かくなり、止
め孔周りの温度は低いままであるので、周縁部は所定の
保持力を有し、ダボに嵌合した状態を保つ。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳述する。
図１〜図１０は、本発明に係る凹引き真空成形における
表皮材セッティング方法の一実施例を示す。図１は取付
治具と表皮材を斜視図、図２は図１の部分拡大図、図３
は図２の部分縦断面図、図４は加熱装置５の縦断面図、
図５は成形型の斜視図、図６は成形型の縦断面図、図
７，図８は表皮材セッティング時の成形型の部分断面斜
視図，縦断面図、図９，図１０は真空吸引時の成形型の
部分断面斜視図，部分縦断面図である。

【００１０】成形型１は、図５，図６に示すごとく上端
が開口した凹状の成形面２を有し、成形面２には多数の
通気孔２０を形成している。そして、成形型１の背面に
真空ポンプ（図示せず。）に繋がる吸気孔１１が設けら
れている。成形型１の上端開口縁外周には段状低下部１
３が形成されている。段状低下部１３は取付治具３（後
述）と合致するよう設けられ、図７，図８に示すごとく
取付治具３を段状低下部１３に載置したとき、取付治具
３の上面が成形型１の開口上面と面一となることで表皮
材４の屈折を防ぐ。

【００１１】符号３は、方形枠状の取付治具を示す。こ
の取付治具３は、アルミ製金属板で断面ロ字状に囲い方
形枠を形成したもので、その内部に冷却媒体９を封入で
きる容器形態をとる。取付治具３をアルミ製としたの
は、熱伝導を良くするためである。取付治具３の上面に
は、ダボ３１が適宜間隔で突設されている（図１）。こ
こで、図２のごとくの形状を有するダボ３１は、取付治
具の所定の位置にねじ孔をあけ螺着構成で取着される。
ダボ３１は、直径５〜１０ｍｍの球形状の頭部３１ａと
直径３〜８ｍｍの括れ部３１ｂとねじ部３１ｃとからな
り、括れ部３１ｂが取付治具３の上面と略同じ水準にな
るようにねじ部３１ｃを螺合する（図３）。このとき、
取付治具３の上面から頭部３１ａ上端まで５〜１０ｍｍ
の高さになっている。

【００１２】符号４は、取付治具３と略同じ大きさにカ
ットされた塩化ビニル樹脂製の表皮材を示す。表皮材４
は、他にポリスチレン，ＡＢＳ，メタクリル樹脂，ポリ
カーボネート等の熱可塑性プラスチックのシート状体，
フィルム状体や、発泡熱可塑性プラスチック，ラミネー
トシート等が用いられる。表皮材４の周縁部４１には、
上記ダボ３１に嵌合する直径４〜９ｍｍ程度の円形の止
め孔４２を開設すると共に、この止め孔４２から外方に
延びるスリット状の切れ目４３を形成する。そして、各
止め孔４２，４２，…に各ダボ３１，３１，…を嵌挿す
ることで、表皮材４を取付治具３に張設できるようにし
ている。

【００１３】ここで、止め孔４２の径は、ダボ３１の頭
部３１ａの最大径より多少小さめとする。表皮材４が取
付治具３から抜け落ちないようにするためである。上記
切れ目４３，４３，…は、平行にスリットを単純に入れ
るのではなく、成形型１（後述）の凹状窪みの中央を中
心として放射線状に広がる方向性をもたせている。凹引
き真空成形過程で、表皮材４が均等に成形型１内に滑り
込み、所望の成形品を得るようにするためである。成形
型１の各立ち面部等の深さ，形状等を考慮して切れ目４
３方向を修正すると、より好適となる。もちろん、図１
２に破断線で示しように成形品の形状も加味して切れ目
４３の方向を種々変え、滑り込み方向を規制することも
できる。切れ目４３の方向，幅，長さ等を所要成形形状
に合わせて適宜設定することで良好な成形性が確保され
るようになる。

【００１４】図１１の（ａ）〜（ｃ）に、止め孔４２と
切れ目４３の変形例を種々示した。これら止め孔４２，
切れ目４３はプレスで開けるのが好適である。このよう
に止め孔４２，切れ目４３の幅，形状等を適宜設定する
ことにより滑り込み時におけるダボ３１との摩擦を適度
に設定でき、滑り込み量，タイミング等を成形形状にマ
ッチした最適のものとすることが可能となる。

【００１５】一方、表皮材４の滑り量は、切れ目４３の
長さにより決まる。切れ目４３の長さを適宜設定するこ
とで、成形形状に応じた適切な滑り込み量が実現され
る。切れ目４３は、図１１（ａ）のように二段のスリッ
ト幅を設けたり、図１１（ｂ）のごとく先細りのスリッ
ト幅をもつようにするとより好ましくなる。スリット幅
が狭くなることで、切れ目４３が多少の抵抗体を維持し
て、表皮材４の真空成形型への最終のフィッティング状
態が良くなるからである。そして、切れ目４３が多少長
く切られても表皮材４が成形型１内へ入り込みすぎるこ
とがないからである。実際問題として、凹状の成形型１
内への入り込み部分にピッタリと切れ目４３長さを合わ
すことは至難である。多少長めにしても、スリット幅を
外方に行くに従い先細りの狭小とすることで滑り込みが
規制される。

【００１６】上記括れ部３１ｂは、図１１の（ａ）の如
く、切れ目４３の方向と合せるように扁平化した形状に
するのが好ましい。方向性がつけられた切れ目４３に沿
って表皮材４が確実に移動するよう、括れ部３１ｂがガ
イドする役割を果たすからである。表皮材４が三次元的
な立体形状に変化する微妙な動きに扁平化した括れ部３
１ｂが方向性を付与する。

【００１７】図４は、表皮材４の加熱装置５の一例を示
す。この加熱装置５は、相対する一対の断熱カバー５１
ａ，５１ｂ中に夫々ヒータ６を設けている。断熱カバー
５１ａ，５１ｂ間に表皮材４を挟む一方、断熱カバー外
へ取付治具３及び表皮材４の周縁部４１を出している。
ヒータ６の輻射熱で表皮材４を１５０〜１９０℃に加熱
し軟化するが、表皮材４の周縁部４１は断熱カバー５１
ａ，５１ｂの外へ出すことで軟化を防ぐ。

【００１８】ところで、上記取付治具３内に熱容量の大
きい冷却媒体９（具体的には水）を封入して、表皮材４
の周縁部４１を保冷しつつ、この周縁部４１以外の表皮
材４部分を加熱し軟化する構成をとっている。こうし
て、真空成形される表皮材４の軟化を十分に行ないなが
ら、止め孔４２周りの周縁部４１の温度を下げ、軟化に
よる引張強度等の機械的強度の低下を防止している。故
に、ダボ３１に嵌合された止め孔４２周りの表皮材４が
破れ落ちることはない。冷却媒体９は、温度が上昇した
時点で置換するのが望ましい。また、取付治具３内に冷
却媒体９を連続的に流しながら冷却を行なうと、より好
適となる。上記冷却媒体９に代え、表皮材４の周縁部４
１のみガス等を吹きかけ冷却しながらヒータ６による周
縁部４１以外の表皮材を加熱し軟化させることでもよ
い。

【００１９】次に、上記構成の成形型１，取付治具３，
表皮材４，加熱装置５を使用して、凹引き真空成形する
操作とその作用を説明する。まず、取付治具３の各ダボ
３１，３１，…に表皮材４の各止め孔４２，４２，…を
嵌合して、取付治具３に表皮材４を張設する。クランプ
治具８やクリップその他の挟み込む手間がかかる方法と
は違い、ワンタッチで表皮材４が取付治具３にセットさ
れる。次いで、加熱装置５の断熱カバー５１ａ，５１ｂ
内に表皮材４を配設し、ヒータ６による加熱を行なう。
ヒータ６の加熱により周縁部４１以外の表皮材４部分が
加熱され軟化する。周縁部４１は、断熱カバー５１ａ，
５１ｂの外に置かれ、且つ取付治具３内に封入された冷
却媒体９で保冷されているため、軟化が進むことはな
い。その後、加熱，軟化を終えた表皮材４を加熱装置５
から取出し、成形型１上に被せセッティングする。最後
に、吸気孔１１から空気を排出させ、表皮材４を成形型
１内に真空吸引する。真空吸引することで、切れ目４３
に沿い滑らせるようにして表皮材４を成形型１内へ吸引
し、所望の立体形状とした成形品を得る（図９，図１
０）。

【００２０】真空吸引の引き込みによって、表皮材４が
伸展するよりも、切れ目４３に沿って移動する抵抗の方
が小さいため、表皮材４は切れ目４３に沿って成形型１
内に滑り込む。従って、表皮材４が薄肉化したりその表
面に設けられた凹凸模様が消えるといったことはない。
そして、切れ目４３の方向に沿って表皮材４が凹状の成
形型１内に入り込むことで、表皮材４の皮肉が全体に渡
って均質化するようになる。

【００２１】このように構成した凹引き真空成形法にお
ける表皮材セッティング方法は、止め孔４２から外方に
延びる切れ目４３が設けられたことによって、真空成形
時の表皮材４の薄肉化がなくなったので、次工程の発泡
成形等で破れたり皺発生等の不良が激減した。また、予
め表皮材４に設けた凹凸模様が消失するといった欠陥も
なくなった。更に、表皮材４の周縁部４１を保冷（又は
冷却）しつつ周縁部４１以外の表皮材４部分を加熱，軟
化するので、周縁部４１の機械的強度が低下することも
なく、ダボ３１に成形終了まで止め孔４２，切れ目４３
が嵌合する状態を保ち得た。従って、従来のごとく周縁
部４１がダボ３１から外れ落ちる不具合も改善され、ヒ
ータ６による温度コントロールが行ない易くなった。

【００２２】尚、本発明においては、前記実施例に示す
ものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種
々変更できる。例えば、ヒータ６による加熱は輻射の
他、伝導，対流のいずれかの方法でも行ない得る。ま
た、アシストプラグを使用し、真空吸引前に表皮材４を
アシストプラグにより成形型中に押さえる行程を上記成
形時に併用しても勿論よい（図１６参照）。

【００２３】

【発明の効果】以上のごとく本発明に係る凹引き真空成
形における表皮材セッティング方法は、成形品の皮厚を
保って破れ又は凹凸模様消え等のない成形品を造り、更
には表皮材の周縁部を保冷しつつ他の部分の加熱，軟化
操作を行ない易くするなど、品質向上，生産性向上等に
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る凹引き真空成形における表皮材セ
ッティング方法の一実施例を示す取付治具及び表皮材の
斜視図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図２の縦断面図である。

【図４】加熱装置による表皮材の加熱操作を示す縦断面
図である。

【図５】成形型及び表皮材をセッティングした取付治具
の斜視図である。

【図６】成形型の縦断面図である。

【図７】成形型上にセッティング状態にある表皮材の部
分断面斜視図である。

【図８】成形型上にセッティング状態にある表皮材の部
分縦断面図である。

【図９】真空吸引時の表皮材及び成形型の部分断面斜視
図である。

【図１０】真空吸引時の表皮材及び成形型の部分縦断面
図である。

【図１１】止め孔と切れ目の例示図である。

【図１２】切れ目の他の実施例を示す表皮材セッティン
グ時の成形型の部分断面斜視図である。

【図１３】従来の凹引き真空成形を示す成形型の縦断面
図である。

【図１４】従来の表皮材セッティング時の成形型の縦断
面図である。

【図１５】従来の表皮材真空吸引時の成形型の縦断面図
である。

【図１６】従来の表皮材セッティング時の成形型の縦断
面図である。

【符号の説明】

１ 成形型 ３ 取付治具 ３１ ダボ ４ 表皮材 ４１ 周縁部 ４２ 止め孔 ４３ 切れ目

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の大きさにカットした合成樹脂シー
   ト等の表皮材を加熱し軟化させて成形型内に凹引き真空
   吸引することにより該表皮材を所望の立体形状に成形す
   る凹引き真空成形法において、枠状の取付治具に適宜間
   隔でダボを突設すると共に、表皮材の周縁部に止め孔と
   該止め孔から外方に延びた切れ目を形成し、該止め孔を
   該ダボに嵌合させて取付治具に該表皮材をセッティング
   した後、該表皮材を該切れ目に沿い滑らせるようにして
   成形型内に吸引する凹引き真空成形法における表皮材セ
   ッティング方法。
2. 【請求項２】 取付治具に表皮材をセッティングし、該
   表皮材の周縁部を保冷（又は冷却）しつつ該周縁部以外
   の表皮材部分を加熱し軟化させた後、該表皮材を成形型
   内に吸引するようにした請求項１記載の凹引き真空成形
   法における表皮材セッティング方法。